(57)【要約】  幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを提供し、併せて、それを効率よく製造できる金属リングの製造方法を実現するため、無端の帯状体をなすとともにその表面部に窒化層１２を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングであって、窒化層１２が、外周面１１ａ側に位置する第１窒化層部１２ａ、内周面１１ｂ側に位置する第２窒化層部１２ｂおよび幅方向両端面１１ｃ側に位置する第３窒化層部１２ｃによって構成され、第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。
2011135624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングであって、
前記窒化層が、前記帯状体の外周面側に位置する第１窒化層部、前記帯状体の内周面側に位置する第２窒化層部、および、前記帯状体の幅方向両端面１１ｃ側に位置する第３窒化層部によって構成され、
前記第３窒化層部の層厚が前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のいずれの層厚よりも小さくなっていることを特徴とする金属リング。
【請求項２】
それぞれ周長が互いにわずかに相違する無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有する複数の薄板金属リングを備え、該複数の薄板金属リングを内外に積層した状態でベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングであって、
前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記窒化層が、前記帯状体の外周面側に位置する第１窒化層部、前記帯状体の内周面側に位置する第２窒化層部、および、前記帯状体の幅方向両端面１１ｃ側に位置する第３窒化層部によって構成され、
前記第３窒化層部の層厚が前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のいずれの層厚よりも小さくなっていることを特徴とする金属リング。
【請求項３】
前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記窒化層が、前記第３窒化層部と前記第１窒化層部および前記第２窒化層部との間に表面が湾曲した面取り形状部を有し、
前記第３窒化層部の層厚が、前記面取り形状部において前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のうちいずれか一方に近付くほど大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載の金属リング。
【請求項４】
前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記第１窒化層部における圧縮残留応力が、前記第２窒化層部における圧縮残留応力より大きくなっていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の金属リング。
【請求項５】
無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングを製造する方法であって、
無端の帯状体として形成された素材リングに対し前記窒化層を形成する窒化処理を施す際に、前記素材リングの幅方向両端部側に形成される端部側の窒化層部の層厚が前記素材リングの幅方向中央部側に形成される中央部側の窒化層部の層厚より小さくなるように、前記素材リングの前記幅方向両端部側と前記幅方向中央部側とで前記窒化処理の条件もしくは阻害条件を相違させる層厚調整工程を含むことを特徴とする金属リングの製造方法。
【請求項６】
前記素材リングの幅方向両端部に窒化阻害物質を生成させる窒化阻害物質生成工程と、
前記窒化阻害物質生成工程後の前記素材リングを窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の金属リングの製造方法。
【請求項７】
酸化すると窒化阻害作用をなす特定の強化元素を含む鋼素材からなる筒状体を準備する準備工程と、
前記筒状体を焼鈍温度に加熱して前記筒状体の表面近傍に前記強化元素の酸化物の濃度が他の部分より高くなる濃化層を生成させるとともに、前記強化元素の酸化物の濃度が前記鋼素材より低くなる欠乏層を前記濃化層の下層に生成させる焼鈍工程と、
前記焼鈍工程後の前記筒状体を予め設定された幅寸法に裁断して前記素材リングを形成する裁断工程と、
前記素材リングの外周面部および内周面部から前記欠乏層の少なくとも一部を予め設定された層厚に残しながら前記濃化層を除去する濃化層除去工程と、
前記濃化層除去工程後の前記素材リングの表面を酸化させ、前記素材リングの前記幅方向中央部側には前記欠乏層の酸化膜を、前記素材リングの幅方向両端部側には前記欠乏層の酸化膜より前記特定の強化元素の酸化物の濃度が高くなる前記鋼素材の酸化膜をそれぞれ生成させる酸化工程と、
前記酸化工程後の前記素材リングを、前記幅方向中央部側と前記幅方向両端部側とで前記特定の強化元素の酸化物の濃度が相違する状態下で窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の金属リングの製造方法。
【請求項８】
前記素材リングの幅方向両端部の表面上に窒化阻害物質を含む窒化阻害膜を形成する窒化阻害膜形成工程と、
前記窒化阻害膜が形成された前記素材リングを窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の金属リングの製造方法。
【請求項９】
前記素材リングを前記幅方向に間隔を隔てて複数配置する配置工程と、
窒化処理用のガスを、前記配置工程で配置された前記複数の素材リングの外周側と内周側とで流速が異なるように、前記素材リングの前記幅方向一方側から他方側に流動させる第１のガス流動工程と、
前記幅方向に間隔を隔てる前記複数の素材リングの間に、前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方に前記ガスを流動させる第２のガス流動工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の金属リングの製造方法。
【請求項１０】
前記配置工程において、前記複数の素材リングを前記幅方向に間隔を隔てて整列させて配置するととともに、
前記第２のガス流動工程において、前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方で、前記ガスの一部に前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか他方に向かう第２のガス流動を生じさせることを特徴とする請求項９に記載の金属リングの製造方法。
【請求項１１】
前記配置工程において、前記複数の素材リングを、前記幅方向に間隔を隔てるとともに径方向にずれるように配置して、
前記ガスの一部に前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方側に向かう第２のガス流動を生じさせることを特徴とする請求項９に記載の金属リングの製造方法。
【請求項１２】
無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングを製造する方法であって、無端の帯状体として形成された素材リングに対し前記窒化層を形成する窒化処理を施した後、前記素材リングの幅方向両端部側に形成される端部側の窒化層部の層厚が前記素材リングの幅方向中央部側に形成される中央部側の窒化層部の層厚より小さくなるように、前記素材リングの前記幅方向両端部の表層部分を削り取って前記端部側の窒化層部の層厚を縮小することを特徴とする金属リングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属リングおよびその製造方法に関し、特に多数のエレメントが積層状態で組み付けられることによってベルト式無段変速機用の伝動ベルトを構成するのに好適な金属リングおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される無段変速機（Continuously Variable Transmission；以下、ＣＶＴともいう）として、駆動側プーリと従動側プーリとの間に無端の伝動ベルトを掛け渡したベルト式のものが多用されてきている。このようなＣＶＴに用いられる伝動ベルトとしては、周長が少しずつ異なる帯状の薄板金属リングを積層して所定厚さの積層体の金属リングを構成し、その金属リングの周方向に重なるように金属リングに多数のエレメントを積層状態で組み付けたプッシュベルトタイプのものが多用されるようになってきており、そのような伝動ベルトにおいては、多数のエレメントが金属リングの張力によってプーリに対する巻回形状に拘束されるとともに駆動側プーリから従動側プーリへの移動区間中で互いに金属リングの軸線方向に圧接することで、駆動側プーリから従動側プーリへと動力を伝達できるようになっている。【０００３】
この種の金属リングは、例えばマルエージング鋼板の端部同士を溶接して円筒状のドラムを形成し、そのドラムの硬度を均質化させる第１の溶体化処理を行った後にそのドラムを所定幅のリング状に裁断し、裁断後のリングを薄板状に圧延して薄板金属リングの形状とし、圧延により変形した金属組織形状を復元させる第２の溶体化処理を行った後に、その薄板金属リングに張力を加えて所要の周長に補正し、さらに、時効および窒化処理を施すといった工程を経て、周長が少しずつ異なる各層の薄板金属リングを作製し、これらを入れ子状に積層して製造されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また、マルエージング鋼からなる複数の薄板金属リングをその素材より線膨張係数の大きい円形治具に嵌め付けた状態でマルエージング鋼の時効処理温度に加熱し、その円形治具の熱膨張に対し周長変化が小さい薄板金属リングを円形治具によってわずかに周長が増加するようにそれぞれ塑性変形させる周長補正処理を実行して、処理前の薄板金属リングの周長がある程度ばらついてもそれらの薄板金属リングの周長を許容範囲内の周長に補正できるようにする製造方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２９３１２号公報（段落０００３参照）
【特許文献２】特開平１１−１７３３８５号公報（段落００１２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来の金属リングおよびその製造方法にあっては、金属リングを構成する各薄板金属リングの表面部（内外周面および両側面）全域に窒化処理による均一な窒化層が形成されていたため、金属リングの幅方向両端側に引張残留応力が高くなって強度余裕が低下してしまう部位が生じ、その部位に引張応力が集中することで、金属リングの耐久性を十分に高めることができないという問題があった。【０００７】
すなわち、積層される各層の薄板金属リングにおいては、素材リングに対する窒化処理時にその表層部に浸透した窒素がマルエージング処理による時効硬化に際し窒化物（窒素とＴｉ（チタン）等の強化元素の化合物）を形成することで、その窒化物濃度に応じ表面側ほど大きい金属結晶格子の歪みが生じており、図１７に示す薄板の金属リング１００の窒化層１０１のように、金属リング１００の幅方向（図１７の左右方向）の中央側では、窒化層１０１ａ、１０１ｂにそれらの表面側ほど大きくなる周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層１０１ａ、１０１ｂより内方側の非窒化部分１００ｄでは反作用による引張残留応力が生じた状態となっている。一方、金属リング１００の幅方向両端側の窒化層１０１ｃでも、その表面に近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、その窒化層１０１ｃより内方側の非窒化部分１００ｄの両端部では反作用による引張残留応力が生じる状態となっている。そのため、金属リング１００の内外周面側の窒化層１０１ａ、１０１ｂの近傍であって金属リング１００の幅方向両端側の窒化層１０１ｃの近傍にも位置する非窒化部分１００ｄの幅方向両端側の角部１００ｅにおける引張残留応力が高くなってしまい、図１８Ａに示すように、金属リング１００の耐久性試験結果を基に要求される耐久性を得るために要求される必要残留応力分布Ｄｎに対し、金属リング１００の幅方向中央側ではある程度十分な強度余裕量が存在するが、図１８Ｂに示すように、金属リング１００の幅方向両端側（幅方向両端側の角部１００ｅに相当する部位）では強度余裕量が低下してしまうことになっていた。なお、金属ベルトの製造工程における他の工程においても、金属リング１００の表面に近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ得る処理がなされ得るが、いずれの処理においても、専ら外周面あるいはさらに内周面側の表層部に圧縮残留応力状態を生成することになるので、前述の強度余裕量の低下と応力の集中という問題は、金属リングの表面部全域に窒化処理による均一な窒化層が形成されることに起因するということができる。【０００８】
従来の金属リングおよびその製造方法にあっては、さらに、金属リング１００のような薄板金属リングの強度余裕が低下してしまうことにより、これらを積層した積層体金属リングの強度余裕も低下してしまうため、積層体金属リングを構成する薄板金属リングの積層枚数を抑えることができず、無段変速機用の伝動ベルトのコスト高をも招いていた。【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解消すべくなされたものであり、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを提供し、併せて、その金属リングを効率よく製造できる金属リングの製造方法を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る金属リングは、上記課題を解決するために、（１）無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングであって、前記窒化層が、前記帯状体の外周面側に位置する第１窒化層部、前記帯状体の内周面側に位置する第２窒化層部、および、前記帯状体の幅方向両端側に位置する第３窒化層部によって構成され、前記第３窒化層部の層厚が前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のいずれの層厚よりも小さくなっていることを特徴とする。【００１１】
この発明の構成により、金属リングの外周面側および内周面側の第１窒化層部および第２窒化層部の近傍であって金属リングの幅方向両端側の第３窒化層部の近傍にも位置する非窒化部分の幅方向両端側の角部において、引張残留応力が高くなることが第３窒化層部の層厚が縮小されたことによって抑えられることになる。したがって、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑制し、金属リングの耐久性を高めることができる。なお、ここにいう層厚とは、金属リングの表面からの窒化層もしくは窒化層部の硬化層深さの意である。【００１２】
本発明に係る金属リングは、あるいは、上記課題を解決するために、（２）それぞれ周長が互いにわずかに相違する無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有する複数の薄板金属リングを備え、該複数の薄板金属リングを内外に積層した状態でベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングであって、前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記窒化層が、前記帯状体の外周面側に位置する第１窒化層部、前記帯状体の内周面側に位置する第２窒化層部、および、前記帯状体の幅方向両端側に位置する第３窒化層部によって構成され、前記第３窒化層部の層厚が前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のいずれの層厚よりも小さくなっていることを特徴とする。【００１３】
この発明の構成により、各薄板金属リングの外周面側および内周面側の第１窒化層部および第２窒化層部の近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部の近傍にも位置する非窒化部分の幅方向両端側の角部において、引張残留応力が高くなることが第３窒化層部の層厚が縮小されたことによって抑えられることになる。したがって、薄板金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑制して、これらを積層した金属リングの耐久性を高めることができる。しかも、薄板金属リングの積層枚数を抑えることで、それらの積層体の金属リングのコストを低減させることができる。【００１４】
上記（２）に記載の金属リングにおいては、（３）前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記窒化層が、前記第３窒化層部と前記第１窒化層部および前記第２窒化層部との間に表面が湾曲した面取り形状部を有し、前記第３窒化層部の層厚が、前記面取り形状部において前記第１窒化層部および前記第２窒化層部のうちいずれか一方に近付くほど大きくなっていることが望ましい。【００１５】
この構成により、非窒化部分の幅方向両端側の角部における引張残留応力の上昇が十分に抑制され、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下を確実に抑制し、金属リングの耐久性をより高めることができる。【００１６】
また、上記（３）に記載の金属リングにおいては、（４）前記複数の薄板金属リングのそれぞれの前記第１窒化層部における圧縮残留応力が、前記第２窒化層部における圧縮残留応力より大きくなっているのが好ましい。【００１７】
この構成により、金属ベルトの無段変速機への実装時における金属リングの繰返しの湾曲および引張りに対する耐久性を向上させることができる。【００１８】
本発明に係る金属リングの製造方法は、上記課題を解決するために、（５）無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングを製造する方法であって、無端の帯状体として形成された素材リングに対し前記窒化層を形成する窒化処理を施す際に、前記素材リングの幅方向両端部側に形成される端部側の窒化層部の層厚が前記素材リングの幅方向中央部側に形成される中央部側の窒化層部の層厚より小さくなるように、前記素材リングの前記幅方向両端部側と前記幅方向中央部側とで前記窒化処理の条件もしくは阻害条件を相違させる層厚調整工程を含むことを特徴とする。【００１９】
この発明の構成により、素材リングの幅方向両端部側と幅方向中央部側とで窒化の入り具合に影響する窒化の条件や阻害条件を相違させるように調整するだけで、端部側の窒化層部の層厚を中央部側の窒化層部の層厚より小さくでき、端部側の窒化層部と中央部側の窒化層部との双方に近接する非窒化部分の幅方向両端側の角部において、引張残留応力が高くなることが端部側の窒化層部の層厚の縮小によって抑えられることになる。したがって、特に複雑な処理を加えたりすることなく、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを効率よく製造することができる。【００２０】
上記（５）に記載の金属リングの製造方法は、（６）前記素材リングの幅方向両端部に窒化阻害物質を生成させる窒化阻害物質生成工程と、前記窒化阻害物質生成工程後の前記素材リングを窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むことが望ましい。【００２１】
この構成により、窒化工程での窒化の入り具合に差が生じ、素材リングの幅方向両端部側では窒化層が薄くなり、素材リングの幅方向中央部側ではその両面側の窒化層が厚くなる。したがって、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下を確実に抑制し、耐久性により優れた金属リングを製造することができる。【００２２】
上記（６）に記載の金属リングの製造方法は、（７）酸化すると窒化阻害作用をなす特定の強化元素を含む鋼素材からなる筒状体を準備する準備工程と、前記筒状体を焼鈍温度に加熱して前記筒状体の表面近傍に前記強化元素の酸化物の濃度が他の部分より高くなる濃化層を生成させるとともに、前記強化元素の酸化物の濃度が前記鋼素材より低くなる欠乏層を前記濃化層の下層に生成させる焼鈍工程と、前記焼鈍工程後の前記筒状体を予め設定された幅寸法に裁断して前記素材リングを形成する裁断工程と、前記素材リングの外周面部および内周面部から前記欠乏層の少なくとも一部を予め設定された層厚に残しながら前記濃化層を除去する濃化層除去工程と、前記濃化層除去工程後の前記素材リングの表面を酸化させ、前記素材リングの前記幅方向中央部側には前記欠乏層の酸化膜を、前記素材リングの幅方向両端部側には前記鋼素材の酸化膜をそれぞれ生成させる酸化工程と、前記酸化工程後の前記素材リングを、前記幅方向中央部側と前記幅方向両端部側とで前記特定の強化元素の酸化物の濃度が相違する状態下で窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むものであってもよい。【００２３】
この構成により、裁断工程で筒状体から裁断された直後の素材リングの外周面側および内周面側には焼鈍工程で形成された濃化層および欠乏層が存在するが、濃化層除去工程で濃化層が除去されて欠乏層だけが残り、濃化層除去工程後には素材リングの幅方向中央部側には欠乏層が有り、幅方向両端部側には欠乏層が無い状態となる。そして、酸化工程では素材リングの幅方向両端部側には窒化阻害作用をなす酸化物が高濃度に形成され、幅方向中央部側の両面にはその酸化物が高濃度に形成されないから、窒化工程での窒化の入り具合に差が生じ、素材リングの幅方向両端部側では窒化層が薄くなり、素材リングの幅方向中央部側ではその両面側の窒化層が厚くなる。したがって、濃化層除去工程における除去深さを調整して欠乏層を残し、窒化前に窒化阻害作用をなす酸化物を素材リングの幅方向両端部側に高濃度に生成する以外は、従来の製造工程と大きく異なるものではなく、耐久性に優れた金属リングを効率よく低コストに製造することができる。【００２４】
上記（５）に記載の金属リングの製造方法は、（８）前記素材リングの幅方向両端部の表面上に窒化阻害物質を含む窒化阻害膜を形成する窒化阻害膜形成工程と、前記窒化阻害膜が形成された前記素材リングを窒化処理して、前記端部側の窒化層部および前記中央部側の窒化層部を生成させる窒化工程と、を含むものであってもよい。【００２５】
この構成により、窒化工程前に素材リングの幅方向両端部の表面上に窒化阻害膜が形成されるので、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下を確実に抑制し、耐久性により優れた金属リングを製造することができる。なお、窒化阻害膜は例えば部分めっき等の手法で形成することができる。また、窒化工程後に窒化阻害膜を除去する場合には、研削ブラシ等による物理的除去方法あるいは化学的エッチングのような化学的除去方法のいずれをも採用できる。【００２６】
上記（５）に記載の金属リングの製造方法は、また、（９）前記素材リングを前記幅方向に間隔を隔てて複数配置する配置工程と、窒化処理用のガスを、前記配置工程で配置された前記複数の素材リングの外周側と内周側とで流速が異なるように、前記素材リングの前記幅方向一方側から他方側に流動させる第１のガス流動工程と、前記幅方向に間隔を隔てる前記複数の素材リングの間に、前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方に前記ガスを流動させる第２のガス流動工程と、を含むものであってもよい。【００２７】
この構成により、複数の素材リングの外周側と内周側とでガスの流速が異なるようにするだけでも、複数の素材リングの間に内外のいずれか一方から他方にガスを流動させることでき、複数の素材リングの外周面側、内周面側および幅方向両端面側のガスの流速を調整することでそれぞれの窒化層の層厚を調整することができる。したがって、例えば耐久疲労の応力集中点付近の窒化層の層厚を大きくしてその残留圧縮応力を高めたり、無段変速機の伝動ベルトを構成するエレメントとの接触点付近の窒化層の層厚を大きくしてその耐力を向上させたりすることができる。【００２８】
上記（９）に記載の金属リングの製造方法は、（１０）前記配置工程において、前記複数の素材リングを前記幅方向に間隔を隔てて整列させて配置するととともに、前記第２のガス流動工程において、前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方で、前記ガスの一部に前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか他方に向かう第２のガス流動を生じさせるものであってもよい。【００２９】
この構成により、第２のガス流動の速度や方向を的確に調整でき、複数の素材リングの外周面側、内周面側および幅方向両端面側の窒化層の層厚を的確に調整できる。【００３０】
上記（９）に記載の金属リングの製造方法は、また、（１１）前記配置工程において、前記複数の素材リングを、前記幅方向に間隔を隔てるとともに径方向にずれるように配置して、前記ガスの一部に前記複数の素材リングの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方側に向かう第２のガス流動を生じさせるものであってもよい。【００３１】
この構成により、複数の素材リングの外周側と内周側とでガスの流速および速度差を調整することで、第２のガス流動を生じさせるための特別な手段を用いることなく複数の素材リングの幅方向両端面の近傍のガスの流速を変化させることができ、複数の素材リングの外周面側、内周面側および幅方向両端面側の窒化層の層厚を調整することができる。【００３２】
本発明に係る金属リングの製造方法は、上記課題を解決するために、（１２）無端の帯状体として形成されるとともに表面部に窒化層を有し、ベルト式無段変速機の金属ベルトの一部を構成する金属リングを製造する方法であって、無端の帯状体として形成された素材リングに対し前記窒化層を形成する窒化処理を施した後、前記素材リングの幅方向両端部側に形成される端部側の窒化層部の層厚が前記素材リングの幅方向中央部側に形成される中央部側の窒化層部の層厚より小さくなるように、前記素材リングの前記幅方向両端部の表層部分を削り取って前記端部側の窒化層部の層厚を縮小するものであってもよい。【００３３】
この構成により、端部側の窒化層部の表層部分を削り取るようにすれば、窒化処理までの工程を従前と同様な工程としながら端部側の窒化層部の層厚を中央部側の窒化層部の層厚より小さくすることができ、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の金属リングによれば、その金属リングあるいはその金属リングを構成する複数の薄板金属リングのそれぞれの両面側の第１、第２窒化層部に対し幅方向両端側の第３窒化層部の層厚を小さくすることで、非窒化部分の幅方向両端側の角部における引張残留応力が高くなるのを抑制するようにしているので、幅方向両端部における強度余裕の低下および引張強度の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを提供することができる。【００３５】
本発明の金属リングの製造方法によれば、端部側の窒化層部の層厚を中央部側の窒化層部の層厚より小さくするように両窒化層部を生成させるための条件あるいは処理後の加工条件を相違させているので、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張強度の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金属リングの要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る金属リングのベルト式無段変速機への実装状態を示すその断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る金属リングに多数のエレメントを組み付けたベルト式無段変速機の伝動ベルトの実装形状を示すその部分断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る金属リングの製造方法の工程説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る金属リングの幅方向両端部での強度余裕量を示す残留応力分布図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る金属リングの製造方法の作用説明図で、外周面側と幅方向端部側との表面硬さの違いを示している。
【図７】本発明の第２実施形態に係る金属リングの製造方法の工程説明図である。
【図８Ａ】本発明の第３実施形態に係る金属リングの要部拡大断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３実施形態に係る金属リングの製造方法の工程説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る金属リングの要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る金属リングの製造方法の作用説明図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る金属リングの要部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図である。
【図１６Ａ】本発明の第８実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図で、その素材リングの表面近傍のガスの流れの状態を示している。
【図１６Ｂ】本発明の第８実施形態に係る金属リングの製造方法の説明図で、複数の素材リングの窒化時における配置を平面図で示している。
【図１７】従来例の金属リングの要部拡大断面図である。
【図１８Ａ】従来例の金属リングの幅方向中央側での強度余裕量を示す残留応力分布図である。
【図１８Ｂ】従来例の金属リングの幅方向両端側での強度余裕量を示す残留応力分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係る金属リングを示しており、図４は、その第１実施形態に係る金属リングの製造方法における工程の流れを示している。
【００３９】
まず、構成について説明する。
【００４０】
図１に部分的に示す本実施形態の薄板金属リング１１は、無端の帯状体として形成されており、図２および図３に示すように、それぞれ周長が互いにわずかに相違する複数種類を一組として入れ子状に内外に積層されて一対の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成するようになっている。そして、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒは、ベルト式無段変速機１（以下、単に無段変速機１という）の伝動ベルト２の一部を構成している。なお、図１の左上に部分斜視図で示すように、薄板金属リング１１は、幅方向中央部が幅方向両端部より外周側にわずかに突出するように緩く湾曲している。
【００４１】
無段変速機１は、入力軸３に連結された入力側の可変シーブ（ここでは溝幅可変の滑車状のものの意）である図示しないプライマリプーリ４と、出力軸６に連結された出力側可変シーブであるセカンダリプーリ５と、両プーリ４、５の間に巻き掛けられた動力伝達用の伝動ベルト２とを含んで構成されている。この無段変速機１は、図示しない車両のエンジンからクラッチやトルクコンバータを介して入力軸３に動力を入力するとき、出力軸６から図示しない減速歯車機構および差動歯車装置を介して左右の駆動輪に動力を出力できるようになっている。
【００４２】
図２に示すように、セカンダリプーリ５は、無段変速機１の出力軸６に固定された固定側の第２シーブ部材５ａと、この固定側の第２シーブ部材５ａとの間に略Ｖ字形の溝を形成するよう無段変速機１の出力軸６に軸方向変位可能に支持された可動側の第２シーブ部材５ｂとを有している。このセカンダリプーリ５には、セカンダリプーリ５をその溝幅Ｗ２を縮小させるダウンシフト方向に付勢する圧縮コイルばね７と、セカンダリプーリ５をダウンシフト方向に付勢可能なセカンダリ油圧アクチュエータ８とが付設されており、セカンダリ油圧アクチュエータ８は、可動側の第２シーブ部材５ｂの背面側に油圧を作用させて可動側の第２シーブ部材５ｂを軸方向変位させることにより、セカンダリプーリ５に対する伝動ベルト２の巻き掛かり半径ｒｏを図２中に示すｒｏminからｒｏmaxの範囲内で変化させるようになっている。
【００４３】
なお、圧縮コイルばね７のような付勢部材を有しない点を除けば、セカンダリプーリ５とプライマリプーリ４とは、略同様に構成されている。すなわち、その詳細を図示しないが、プライマリプーリ４は、入力軸３に固定された固定側の第１シーブ部材と、この固定側の第１シーブ部材との間に略Ｖ字形の溝を形成するよう入力軸３に軸方向変位可能に支持された可動側の第１シーブ部材と、プライマリプーリをアップシフト方向に付勢可能なプライマリ油圧アクチュエータとを有している。
【００４４】
伝動ベルト２は、少なくとも１つ、例えば複列に配置された一対の帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒと、それぞれ板状に形成されて積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒに沿って板厚方向に積層されるとともに、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒに対して揺動および摺動可能に組み付けられた状態で、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを介し相互に押圧可能に積層および結束された複数のエレメント１５と、を備えている。
【００４５】
複数のエレメント１５は、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの周方向を板厚方向として所定の積層枚数、例えば４００枚程度が積層された状態で積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒに組み付けられている。
【００４６】
具体的には、図２に拡大図で示すように、複数のエレメント１５は、プーリ４、５に係合する両側端面部１５ａ、１５ｂおよびロッキングエッジ部１５ｃを有する胴部１５ｄと、互いに積層方向に凹凸をなして係合する凹凸係合部１５ｅが形成された頭部１５ｆと、これら胴部１５ｄおよび頭部１５ｆを幅方向中央で連結する首部１５ｇとによって構成されている。また、複数のエレメント１５の首部１５ｇの両側方の胴部１５ｄおよび頭部１５ｆの間に、一対の帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒが挿入されている。そして、プライマリプーリ４およびセカンダリプーリ５に巻回される伝動ベルト２の２つの湾曲区間（図３参照）において、複数のエレメント１５の両側端面部１５ａ、１５ｂが伝動ベルト２の幅方向の両側で両プーリ４、５によって挟圧されるようになっている。
【００４７】
一方、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング１１のそれぞれは、例えばマルエージング鋼により形成されており、図１に部分拡大断面図で示すように、その無端帯状体形状の表面部である外周面１１ａ側、内周面１１ｂ側および幅方向両端面１１ｃ側に窒化層１２を有し、その窒化層１２より内方側に非窒化部分１１ｄを有している。なお、マルエージング鋼は、Ｎｉ（ニッケル）を多く含む低炭素鋼に時効硬化元素である強化元素としてＴｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等を加えた材料で、時効硬化処理によって高強度および靱性が得られる時効硬化型の超強力鋼である。
【００４８】
窒化層１２は、無端の帯状体をなす薄板金属リング１１の外周面１１ａ側に位置する第１窒化層部１２ａと、薄板金属リング１１の内周面１１ｂ側に位置する第２窒化層部１２ｂと、薄板金属リング１１の幅方向両端面１１ｃ（図１中に片側だけ図示する）側に位置する第３窒化層部１２ｃとによって構成されており、第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。ここにいう層厚Ｐａ〜Ｐｃとは、薄板金属リング１１の表面１１ｓからの窒化層１２もしくは各窒化層部１２ａ〜１２ｃの硬化層深さ（例えば、ビッカース硬さＨｖの値に基づく実用硬化層深さ）の意である。
【００４９】
また、各薄板金属リング１１の窒化層１２は、第３窒化層部１２ｃと第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂとの間に表面が湾曲した４つの面取り形状部１２ｄを有しており、第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃ（表面１１ｓの接線と直交する方向の硬化層深さ）は、面取り形状部１２ｄにおいて第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっている。また、薄板金属リング１１の各面取り形状部１２ｄの表面の曲率半径は、層厚Ｐａ〜Ｐｃより大きくなっている。
【００５０】
さらに、詳細は後述するが、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒにおいては、複数の薄板金属リング１１のそれぞれの第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂにおける圧縮残留応力が、第３窒化層部１２ｃにおける圧縮残留応力より大きくなっている。また、薄板金属リング１１の外周面側に位置する第１窒化層部１２ａにおける圧縮残留応力は、第２窒化層部１２ｂにおける圧縮残留応力により大きくなっている。
【００５１】
ここで、第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂにおける圧縮残留応力や、第３窒化層部１２ｃにおける圧縮残留応力は、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの予めの耐久性試験結果から所要の耐久性を得るために各薄板金属リング１１の少なくとも表層部に要求される深さ毎の必要残留応力の値（必要残留応力分布）に対して、実残留応力が圧縮残留応力値が高くなる側に、ある程度の余裕量を持つように設定されている。すなわち、耐久疲労強度面での余裕量（以下、強度余裕量という）を持つように、各薄板金属リング１１の表層部をなす窒化層１２およびその近傍の残留応力状態が設定されている。
【００５２】
また、この各薄板金属リング１１の残留応力状態は、薄板金属リング１１の外周面１１ａ側および内周面１１ｂ側、特に外周面１１ａ側の圧縮残留応力を高めるように、以下に述べる薄板金属リング１１の製造段階における複数の工程（例えば、後述する周長調整の工程および窒化処理の工程、あるいは必要に応じ最終段階で付加されるストレスピーニングの工程）を経た結果として付与されるようになっている。
【００５３】
次に、本実施形態の薄板金属リング１１およびその積層体である積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの製造方法について説明する。
【００５４】
図４に示すように、薄板金属リング１１の製造時には、次のような工程を実行する。
【００５５】
まず、マルエージング鋼板の所定形状の板材を準備し、その板材の端部同士を溶接して筒状体である素材ドラムＤＭを成形する（図４中のドラム成形の工程）。次いで、その素材ドラムＤＭの溶接部付近の硬度を低下させるよう素材ドラムＤＭに対して焼鈍処理を行った後に、その素材ドラムＤＭを図示しないロールカッタにより複数の素材リングＲＭに裁断する（図４中の焼鈍・裁断の工程）。次いで、裁断された素材リングＲＭを公知のバレル研摩装置によりバレル研摩して裁断時のバリ等を除去するとともに素材リングＲＭの幅方向両端側の外周および内周側の角部を湾曲表面に面取りする（図４中のバレル研摩の工程）。次いで、バレル研摩工程後の素材リングＲＭの厚さを薄板状に薄くするとともに所定の周長に圧延した後、その素材リング１１Ｍの圧延歪みを除去し鋼素材を再結晶させる溶体化処理を行う（図４中の圧延・溶体化処理の工程）。次いで、溶体化された素材リング１１Ｍを２つのロール１６Ａ、１６Ｂに巻回した状態で張力を加えつつ所定の周長に高精度に調整する（図４中の周長調整の工程）。
【００５６】
第１実施形態の製造方法では、以上の工程が公知の製造方法と同様であり、この場合、次いで、素材リング１１Ｍの幅方向両端部の表面上に窒化阻害物質を含む環状の窒化阻害膜１７として例えばＮｉめっき膜を形成する（図４中のマスキングの工程；窒化阻害膜形成工程）。
【００５７】
次いで、幅方向両端部の表面上にＮｉめっき膜が形成された素材リング１１Ｍを、マルエージング鋼の時効析出処理温度に近い温度でアンモニアガス（ＮＨ３；窒素ガスを含むアンモニアガスでもよい）によりガス窒化して、素材リング１１Ｍを時効および窒化処理し、薄板金属リング１１の窒化層１２、すなわち薄板金属リング１１の幅方向における端部側の窒化層部である第３窒化層部１２ｃと中央部側の窒化層部である第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂとを生成させる（図４中の窒化の工程）。なお、ここで、窒化阻害膜をＮｉめっき膜としたが、Ｓｎめっき膜でもよい。また、このような窒化阻害膜は部分めっき等の手法で形成することができる。勿論、窒化阻害膜１７は、めっき以外の成膜技術を用いても形成することができる。
【００５８】
窒化工程後に窒化阻害膜１７であるＮｉめっき膜を除去する場合には、例えば研削ブラシ１８（例えば、特開２００６−２５５８０７号公報に記載される研削ブラシ参照）による物理的除去方法によって除去できる。勿論、物理的な除去方法でなく化学的エッチングのような化学的除去方法を採用することもできる。
【００５９】
また、必要に応じて、薄板金属リング１１の外周面１１ａ側にあるいは外周面１１ａ側および内周面１１ｂ側に、ストレスピーニング（例えば、特開２００２−４５９３８号公報参照）を行って、第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂの表層部における圧縮残留応力を高める工程を追加してもよい。
【００６０】
このようにして、互いにわずかに周長が異なる複数種類の無端帯状体形状にされ時効および窒化処理がなされた薄板金属リング１１がそれぞれ製造されると、これら（図２中では６層（６種類）の薄板金属リング１１）が入れ子状に内外に積層されて積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒが製造され、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒに複数のエレメント１５が組み付けられて伝動ベルト２ができあがる。
【００６１】
このように本実施形態の薄板金属リング１１の製造方法においては、無端の帯状体として形成されるその帯状体の表面部に窒化層１２を有し、無段変速機１の伝動ベルト２の一部を構成する帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを製造するための複数の工程のうち、無端の帯状体として形成された素材リング１１Ｍに対し窒化層１２を形成する窒化処理を施す窒化工程に先立って、素材リング１１Ｍの幅方向両端部に予め窒化阻害膜としてＮｉめっき膜を形成して素材リング１１Ｍの幅方向両端部にマスキングを施し、素材リング１１Ｍの幅方向両端面１１ｃ側と幅方向中央部側である外周面１１ａおよび内周面１１ｂ側とで、窒化処理の阻害条件を相違させることによって、素材リング１１Ｍの幅方向両端部側に形成される第３窒化層部１２ｃ（端部側の窒化層部）の層厚Ｐｃが素材リング１１Ｍの幅方向中央部側に形成される第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂ（中央部側の窒化層部）の層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくなるようにしている。すなわち、素材リング１１Ｍの幅方向両端部に対する窒化阻害条件を幅方向中央部側とは相違させることによって、第３窒化層部１２ｃ（端部側の窒化層部）の層厚Ｐｃが素材リング１１Ｍの幅方向中央部側に形成される第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂ（中央部側の窒化層部）の層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくなるように、窒化層１２の層厚を調整する層厚調整を実行するようになっている（層厚調整工程）。
【００６２】
次に、本実施形態の金属リングおよびその製造方法の作用について説明する。
【００６３】
上述のように構成され、製造された本実施形態の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの複数の薄板金属リング１１においては、素材リング１１Ｍに対する窒化処理時にその表層部に浸透した窒素Ｎｉが時効硬化に際し窒化物（窒素とＴｉ等の強化元素の化合物）を形成することで、その窒化物濃度に応じた金属結晶格子の歪みが生じており、薄板金属リング１１の幅方向両端側の第３窒化層部１２ｃの近傍断面Ｓ（図１参照）上において、図５に示すように、薄板金属リング１１の表面１１ｓに近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層１２より内方側の非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅでは反作用による引張残留応力が生じる状態となっているため、薄板金属リング１１の内外周面側の第１、第２窒化層部１２ａ、１２ｂの近傍であって薄板金属リング１１の幅方向両端側の第３窒化層部１２ｃの近傍にも位置する非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅにおいて、引張残留応力が高くなり易くなる。
【００６４】
しかしながら、本実施形態では、図５に示すように、薄板金属リング１１の幅方向両端側の第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃが低下していることにより、薄板金属リング１１の幅方向両端部をエレメント１５との接触に対し要求される耐摩耗必要強さ（図６参照）を確保できる程度の硬さとしながらも、第３窒化層部１２ｃの圧縮残留応力を低下させ、従来と同様に薄板金属リング１１と同形状の金属リングの幅方向両端部側と幅方向中央部側の窒化層の層厚を同一にした比較例（図５、図６中に点線で示す）に対して、図５中に示すような必要残留応力分布Ｄｎに対する強度余裕量の増加を図ることができる。すなわち、薄板金属リング１１の第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂの近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部１２ｃの近傍にも位置する非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅにおいて、引張残留応力が高くなることが第３窒化層部１２ｃの層厚が縮小されたことによって抑えられることになる。したがって、薄板金属リング１１の幅方向両端部における強度余裕の低下と引張応力の集中とを抑制し、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの耐久性を高めることができる。しかも、薄板金属リング１１の積層枚数を抑えることが可能になるので、それらの積層体である積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの製造コストを低減させることができる。
【００６５】
また、第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃが各面取り形状部１２ｄにおいて第１窒化層部１２ａおよび第２窒化層部１２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっているので、非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅにおける引張残留応力の上昇が十分に抑制され、帯状の薄板金属リング１１の幅方向両端部における強度余裕の低下を確実に抑制し、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの耐久性をより高めることができる。
【００６６】
さらに、薄板金属リング１１の外周面側に位置する第１窒化層部１２ａの圧縮残留応力が第２窒化層部１２ｂにおける圧縮残留応力により大きくなっているので、伝動ベルト２の無段変速機１への実装時における積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの繰返しの湾曲および引張に対する耐久性を向上させることができる。
【００６７】
しかも、本実施形態の金属リングの製造方法では、窒化阻害膜１７を用いるマスキングにより素材リング１１Ｍの幅方向両端部側と幅方向中央部側とで窒化の入り易さ（窒化の処理条件または阻害条件）を異なる条件に調整するだけで、端部側の第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃを中央部側の第１、第２窒化層部１２ａ、２１ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくできるので、第３窒化層部１２ｃにおける圧縮残留応力が抑えられ、第３窒化層部１２ｃと第１、第２窒化層部１２ａ、１２ｂのいずれかとに近接する非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅにおける引張残留応力が抑えられることになる。したがって、特に複雑な処理を加えたりすることなく、薄板金属リング１１の幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを効率よく製造することができる。
【００６８】
このように、本実施形態においては、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング１１のそれぞれについて、その両面側の第１、第２窒化層部１２ａ、１２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂに対し幅方向両端面１１ｃ側の第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃを小さくすることで、非窒化部分１１ｄの幅方向両端側の角部１１ｅにおける引張残留応力が高くなるのを抑制するようにしているので、薄板金属リング１１の幅方向両端部における強度余裕の低下を抑えて薄板金属リング１１の耐久性を高め、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を提供することができる。
【００６９】
また、本実施形態の金属リングの製造方法においては、端部側の第３窒化層部１２ｃの層厚Ｐｃを中央部側の第１、第２窒化層部１２ａ、１２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくするように、これら第３窒化層部１２ｃと第１、第２窒化層部１２ａ、１２ｂとを生成させるための条件（ここでは各窒化層部１２ａ〜１２ｃにおける窒化阻害の有無）を相違させているので、帯状の薄板金属リング１１の幅方向両端部における強度余裕の低下を抑え、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を効率よく製造することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る金属リングおよびその製造方法を示している。
【００７１】
なお、本実施形態は、第１実施形態の金属リングおよびその製造方法と類似しているので、第１実施形態と同一または類似する構成要素や工程については、図１〜図４中の対応する構成要素の符号を用いて説明し、主要部以外の図示は省略する。
【００７２】
図７に示す本実施形態の薄板金属リング３１は、無端の帯状体として形成されており、この薄板金属リング３１は、第１実施形態の薄板金属リング１１と同様に、それぞれ周長が互いにわずかに相違する複数種類を一組として入れ子状に内外に積層されて一対の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成するようになっている。
【００７３】
薄板金属リング３１は、例えばマルエージング鋼により形成されており、図７に部分拡大断面図で示すように、その帯状体の表面部である外周面３１ａ側、内周面３１ｂ側および幅方向両端面３１ｃ側に窒化層３２を有し、その窒化層３２より内方側に非窒化部分３１ｄを有している。この窒化層３２は、無端の帯状体をなす薄板金属リング３１の外周面３１ａ側に位置する第１窒化層部３２ａと、薄板金属リング３１の内周面３１ｂ側に位置する第２窒化層部３２ｂと、薄板金属リング３１の幅方向両端面３１ｃ（図７中に片側だけ図示する）側に位置する第３窒化層部３２ｃとによって構成されており、第３窒化層部３２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部３２ａおよび第２窒化層部３２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。
【００７４】
また、各薄板金属リング３１の窒化層３２は、第３窒化層部３２ｃと第１窒化層部３２ａおよび第２窒化層部３２ｂとの間に表面が湾曲した４つの面取り形状部３２ｄを有しており、第３窒化層部３２ｃの層厚Ｐｃは、面取り形状部３２ｄにおいて第１窒化層部３２ａおよび第２窒化層部３２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっている。また、薄板金属リング３１の各面取り形状部３２ｄの表面の曲率半径は、層厚Ｐａ〜Ｐｃより大きくなっている。さらに、薄板金属リング３１のそれぞれの第１窒化層部３２ａおよび第２窒化層部３２ｂにおける圧縮残留応力が、第３窒化層部３２ｃにおける圧縮残留応力より大きくなっている。また、薄板金属リング３１の外周面側に位置する第１窒化層部３２ａにおける圧縮残留応力は、第２窒化層部３２ｂにおける圧縮残留応力により大きくなっている。
【００７５】
このような薄板金属リング３１を製造する際には、上述の第１実施形態と同様に、ドラムＤＭの成形と、その素材ドラムＤＭに対する焼鈍処理と、その素材ドラムＤＭからの複数の素材リングＲＭの裁断と、バレル研摩と、素材リングＲＭから薄板状に薄くするとともに所定の周長に圧延して素材リング３１Ｍを形成する圧延と、素材リング３１Ｍの圧延歪みを除去し鋼素材を再結晶させる溶体化処理と、素材リング３１Ｍに対する周長調整とを、それぞれ実行する（図４中のドラム成形から周長調整までの各工程の実施に相当する）。
【００７６】
ここまでは、上述の第１実施形態の製造方法と同様の工程であるが、本実施形態では、周長調整後の素材リング３１Ｍを、窒化阻害膜を被膜したりすることなく、マルエージング鋼の時効析出処理温度に近い温度でアンモニアガスによりガス窒化して、素材リング３１Ｍを時効および窒化処理し、素材リング３１Ｍにその幅方向端部側の窒化層部３２ｃ´と中央部側の窒化層部３２ａ´、３２ｂ´とが略同一の層厚となるように、層厚の均一な窒化層３２´を生成させる。
【００７７】
次いで、このような窒化層３２´を形成する窒化処理を施した後、素材リング３１Ｍの幅方向両端部側に形成される端部側の窒化層部３２ｃ´の層厚が素材リング３１Ｍの幅方向中央部側に形成される中央部側の窒化層部３２ａ´、３２ｂ´の層厚より小さくなるように、素材リング３１Ｍの幅方向両端部の表層部分Ｍｃを削り取ることで、端部側の第３窒化層部３２ｃが中央部側の第１、第２窒化層部３２ａ、３２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さい層厚Ｐｃを有するようにして、薄板金属リング３１の窒化層３２を所要の層厚に調整する。ここで、端部側の窒化層部３２ｃ´の表層部分Ｍｃを削り取る際には、例えば第１実施形態のマスク除去工程に使用したり素材リングＲＭの裁断時のバリ除去作業等に利用可能な研削ブラシ１８を用いることができる。
【００７８】
本実施形態においても、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング３１のそれぞれにおいて、その表面３１ｓに近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層３２より内方側の非窒化部分３１ｄの幅方向両端部３１ｅでは反作用による引張残留応力が生じる状態となっているため、薄板金属リング３１の内外周面側の第１、第２窒化層部３２ａ、３２ｂの近傍であって薄板金属リング３１の幅方向両端側の第３窒化層部３２ｃの近傍にも位置する非窒化部分３１ｄの幅方向両端側の角部３１ｅにおいて、引張残留応力が高くなり易くなるが、幅方向両端側の第３窒化層部３２ｃの層厚Ｐｃが縮小されていることにより、薄板金属リング３１の幅方向両端部をエレメント１５との接触に対し要求される耐摩耗必要強さ以上の硬さとしながらも、第３窒化層部３２ｃの圧縮残留応力を低下させることができる。
【００７９】
したがって、薄板金属リング３１の第１窒化層部３２ａおよび第２窒化層部３２ｂの近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部３２ｃの近傍にも位置する非窒化部分３１ｄの幅方向両端側の角部３１ｅにおいて、引張残留応力が高くなることが抑えられることになり、薄板金属リング３１の幅方向両端部における強度余裕の低下と引張応力の集中とを抑制し、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの耐久性を高めることができる。その結果、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を提供することができる。
【００８０】
また、本実施形態の金属リングの製造方法においては、窒化処理までの工程を従前と同様な工程としながら、端部側の第３窒化層部３２ｃの層厚Ｐｃを中央部側の第１、第２窒化層部３２ａ、３２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくするように、窒化層３２に対する窒化後の加工条件（表層部分Ｍｃの削取りの有無）を相違させているので、帯状の薄板金属リング３１の幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を効率よく製造することができる。
【００８１】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態に係る金属リングおよびその製造方法を示している。
【００８２】
なお、本実施形態の金属リングは、第１、第２実施形態の金属リングと類似しているので、第１実施形態と同一または類似する構成要素については、図１〜図４中の対応する構成要素の符号を用いて説明し、主要部以外の図示は省略する。
【００８３】
図８に示す本実施形態の薄板金属リング４１は、無端の帯状体として形成されており、この薄板金属リング４１は、第１実施形態の薄板金属リング１１あるいは第２実施形態の薄板金属リング３１と同様に、それぞれ周長が互いにわずかに相違する複数種類を一組として入れ子状に内外に積層されて一対の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成するようになっている。
【００８４】
薄板金属リング４１は、例えばマルエージング鋼により形成されており、図８の下方側に部分拡大断面図で示すように、その帯状体の表面部である外周面４１ａ側、内周面４１ｂ側および幅方向両端面４１ｃ側に窒化層４２を有し、その窒化層４２より内方側に非窒化部分４１ｄを有している。この窒化層４２は、無端の帯状体をなす薄板金属リング４１の外周面４１ａ側に位置する第１窒化層部４２ａと、薄板金属リング４１の内周面４１ｂ側に位置する第２窒化層部４２ｂと、薄板金属リング４１の幅方向両端面４１ｃ（図８中に片側だけ図示する）側に位置する第３窒化層部４２ｃとによって構成されており、第３窒化層部４２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部４２ａおよび第２窒化層部４２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。
【００８５】
また、各薄板金属リング４１の窒化層４２は、第３窒化層部４２ｃと第１窒化層部４２ａおよび第２窒化層部４２ｂとの間に表面が湾曲した４つの面取り形状部４２ｄを有しており、第３窒化層部４２ｃの層厚Ｐｃは、面取り形状部４２ｄにおいて第１窒化層部４２ａおよび第２窒化層部４２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっている。また、薄板金属リング４１の各面取り形状部４２ｄの表面の曲率半径は、層厚Ｐａ〜Ｐｃより大きくなっている。さらに、薄板金属リング４１のそれぞれの第１窒化層部４２ａおよび第２窒化層部４２ｂにおける圧縮残留応力が、第３窒化層部４２ｃにおける圧縮残留応力より大きくなっている。また、薄板金属リング４１の外周面側に位置する第１窒化層部４２ａにおける圧縮残留応力は、第２窒化層部４２ｂにおける圧縮残留応力により大きくなっている。
【００８６】
このような薄板金属リング４１を製造する際には、上述の第１実施形態と同様に、ドラムＤＭを成形するが、それ以降の工程が第１、第２実施形態とは相違する。
【００８７】
本実施形態の金属リングの製造方法の特徴は、素材リング４１Ｍの幅方向両端部に幅方向中央部側に比べ相対的に高濃度の窒化阻害物質を生成させる窒化阻害物質生成工程と、その窒化阻害物質生成工程後の素材リング４１Ｍを窒化処理して、端部側の第３窒化層部４２ｃおよび中央部側の第１、第２窒化層部４２ａ、４２ｂを生成させる窒化工程と、を含むことである。
【００８８】
具体的には、まず、酸化すると窒化阻害作用をなす特定の強化元素、例えばＴｉを含むマルエージング鋼（鋼素材）からなる筒状体であるドラムＤＭを準備し（準備工程）、次いで、ドラムＤＭを第１実施形態の場合と同様に焼鈍温度に加熱し、ドラムＤＭの表面近傍に強化元素Ｔｉの酸化物の濃度が他の部分より高くなる濃化層Ｌ１を生成させるとともに、強化元素Ｔｉの酸化物の濃度が鋼素材より低くなる欠乏層Ｌ２を濃化層Ｌ１の下層に生成させる焼鈍工程を実行する。
【００８９】
次いで、焼鈍工程後のドラムＤＭを予め設定された幅寸法に裁断して素材リングＲＭを形成する裁断工程を第１実施形態と同様に実行した後、素材リングＲＭの外周面部および内周面部から欠乏層Ｌ２の少なくとも一部を予め設定された層厚ｔａに残し、かつ、濃化層Ｌ１を除去するようにバレル研磨工程（濃化層除去工程）を実行する。
【００９０】
次いで、バレル研磨工程後の素材リングＲＭを圧延して薄板の素材リング４１Ｍとした後、素材リング４１Ｍの圧延歪みを除去し鋼素材を再結晶させる溶体化処理と、素材リング４１Ｍに対する周長調整とを、それぞれ実行する（図４中の圧延・容態化処理および周長調整の各工程の実施に相当する）。
【００９１】
次いで、この素材リング４１Ｍの表面を酸化させ、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側には欠乏層Ｌ２の一部または全部を酸化させた酸化膜Ｌ３ａを、素材リングＲＭの幅方向両端部側にはマルエージング鋼素材を酸化させた酸化膜Ｌ３ｃをそれぞれ生成させる酸化処理の工程を実行する。なお、ここで、欠乏層Ｌ２の一部または全部を酸化させた一方の酸化膜Ｌ３ａは、後述する窒化処理工程においてその窒化を促進する触媒作用を発揮するものであり、マルエージング鋼素材を酸化させた他方の酸化膜Ｌ３ｃは、反対に窒化を阻害する窒化阻害物質の作用を発揮するものである。
【００９２】
次いで、酸化処理工程後の素材リング４１Ｍを、幅方向中央部側と幅方向両端部側とで窒化阻害物質であるＴｉ酸化物の濃度が相違する状態（図８中の酸化処理工程の素材リング４１Ｍを参照）の下で、第１の実施形態と同様な温度およびガスを用いてガス窒化処理する窒化処理の工程を実行する。
【００９３】
このとき、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側では一方の酸化膜Ｌ３ａにより窒化を促進する触媒作用が発揮され、素材リング４１Ｍの幅方向両端部側では窒化阻害物質であるＴｉ酸化物を高濃度に含む他方の酸化膜Ｌ３ｃが窒化阻害作用を発揮することにより、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側と幅方向両端部側とで窒化層４２の硬化層深さが異なることとなり、層厚Ｐｃが小さい端部側の第３窒化層部４２ｃおよび層厚Ｐａ、Ｐｂが大きい中央部側の第１、第２窒化層部４２ａ、４２ｂが生成される。
【００９４】
本実施形態においても、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング４１のそれぞれにおいて、その表面４１ｓに近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層４２より内方側の非窒化部分４１ｄの幅方向両端側の角部４１ｅでは反作用による引張残留応力が生じる状態となるため、薄板金属リング４１の内外周面側の第１、第２窒化層部４２ａ、４２ｂの近傍であって薄板金属リング４１の幅方向両端側の第３窒化層部４２ｃの近傍にも位置する非窒化部分４１ｄの幅方向両端側の角部４１ｅにおいて、引張残留応力が高くなり易くなるが、幅方向両端側の第３窒化層部４２ｃの層厚Ｐｃが縮小されていることにより、薄板金属リング４１の幅方向両端部をエレメント１５との接触に対し要求される耐摩耗必要強さ以上の硬さとしながらも、第３窒化層部４２ｃの圧縮残留応力を低下させることができる。
【００９５】
したがって、薄板金属リング４１の第１窒化層部４２ａおよび第２窒化層部４２ｂの近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部４２ｃの近傍にも位置する非窒化部分４１ｄの幅方向両端側の角部４１ｅにおいて、引張残留応力が抑えられることになり、薄板金属リング４１の幅方向両端部における強度余裕の低下と引張応力の集中とを抑制することができる。その結果、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を提供することができる。
【００９６】
また、本実施形態の金属リングの製造方法においては、窒化工程に先立って、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側と幅方向両端部側とで窒化阻害物質であるＴｉ酸化物の濃度が相違するように焼鈍、バレル研摩および酸化処理の各工程を実行し、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側と幅方向両端部側とで窒化の入り具合に差が生じるようにしているので、素材リング４１Ｍの幅方向両端部側では窒化層４２が薄くなり、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側ではその両面側の窒化層４２が厚くなる。したがって、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を確実に抑制することができる。
【００９７】
すなわち、裁断工程で素材ドラムＤＭから裁断された直後の素材リングＲＭの外周面側および内周面側には焼鈍工程で形成された濃化層Ｌ１および欠乏層Ｌ２が存在するが、濃化層除去工程で濃化層Ｌ１が除去されて欠乏層Ｌ２の一部または全部である欠乏層Ｌ２´だけが残り、濃化層除去工程後には素材リングＲＭの幅方向中央部側には欠乏層Ｌ２´が有り、幅方向両端部側には欠乏層Ｌ２´が無い状態となる。そして、酸化工程では素材リング４１Ｍの幅方向両端部側には窒化阻害作用をなすＴｉ酸化物が高濃度に形成され、幅方向中央部側の両面にはＴｉ酸化物が高濃度に形成されず欠乏した状態になることから、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側と幅方向両端部側とで窒化の入り具合に差が生じ、素材リング４１Ｍの幅方向両端部側では窒化層４２（第３窒化層部４２ｃ）が薄くなり、素材リング４１Ｍの幅方向中央部側ではその両面側の窒化層４２（第１、第２窒化層部４２ａ、４２ｂ）が厚くなる。したがって、濃化層除去工程における除去深さを調整して欠乏層Ｌ２´を残し、窒化前に窒化阻害作用をなすＴｉ酸化物を素材リング４１Ｍの幅方向両端部側にのみ高濃度に生成するようにする以外は、従来の製造工程と大きく異なるものではなく、耐久性により優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を効率よく低コストに製造することができる。
【００９８】
（第４実施形態）
図９および図１０は、本発明の第４実施形態に係る金属リングおよびその製造方法を示している。なお、本実施形態は、第１実施形態の金属リングおよびその製造方法と類似しているので、第１実施形態と同一または類似する構成要素や工程については、図１〜図４中の対応する構成要素の符号を用いて説明し、主要部以外の図示は省略する。
【００９９】
図９に示す本実施形態の薄板金属リング５１は、無端の帯状体として形成されており、この薄板金属リング５１は、第１実施形態の薄板金属リング１１と同様に、それぞれ周長が互いにわずかに相違する複数種類を一組として入れ子状に内外に積層されて一対の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成するようになっている。
【０１００】
薄板金属リング５１は、例えばマルエージング鋼により形成されており、図９に部分拡大断面図で示すように、その帯状体の表面部である外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側に窒化層５２を有し、その窒化層５２より内方側に非窒化部分５１ｄを有している。この窒化層５２は、無端の帯状体をなす薄板金属リング５１の外周面５１ａ側に位置する第１窒化層部５２ａと、薄板金属リング５１の内周面５１ｂ側に位置する第２窒化層部５２ｂと、薄板金属リング５１の幅方向両端面５１ｃ（図９中に片側だけ図示する）側に位置する第３窒化層部５２ｃとによって構成されており、第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部５２ａおよび第２窒化層部５２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。
【０１０１】
また、各薄板金属リング５１の窒化層５２は、第３窒化層部５２ｃと第１窒化層部５２ａおよび第２窒化層部５２ｂとの間に表面が湾曲した４つの面取り形状部５２ｄを有しており、第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐｃは、面取り形状部５２ｄにおいて第１窒化層部５２ａおよび第２窒化層部５２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっている。また、薄板金属リング５１の各面取り形状部５２ｄの表面の曲率半径は、層厚Ｐａ〜Ｐｃより大きくなっている。さらに、薄板金属リング５１のそれぞれの第１窒化層部５２ａおよび第２窒化層部５２ｂにおける圧縮残留応力が、第３窒化層部５２ｃにおける圧縮残留応力より大きくなっている。また、薄板金属リング５１の外周面側に位置する第１窒化層部５２ａにおける圧縮残留応力は、第２窒化層部５２ｂにおける圧縮残留応力により大きくなっている。
【０１０２】
このような薄板金属リング５１を製造する際には、上述の第１実施形態と同様に、ドラムＤＭの成形と、その素材ドラムＤＭに対する焼鈍処理と、その素材ドラムＤＭからの複数の素材リングＲＭの裁断と、バレル研摩と、素材リングＲＭから薄板状に薄くするとともに所定の周長に圧延して素材リング５１Ｍを形成する圧延と、素材リング５１Ｍの圧延歪みを除去し鋼素材を再結晶させる溶体化処理と、素材リング５１Ｍに対する周長調整とを、それぞれ実行する（図４中のドラム成形から周長調整までの各工程の実施に相当する）。ここまでは、上述の第１実施形態の製造方法と同様の工程である。
【０１０３】
本実施形態では、第１実施形態のように周長調整後の素材リング５１Ｍに対し窒化阻害膜を被膜したりすることなく、そのままマルエージング鋼の時効析出処理温度に近い温度でアンモニアガスによりガス窒化する。この点では、第２実施形態と同様であるが、本実施形態の製造方法においては、その窒化処理の条件を素材リング５１Ｍの幅方向両端部側と幅方向中央部側とで相違させるようになっている。
【０１０４】
すなわち、図１０に示すように、本実施形態の金属リングの製造方法では、窒化処理に際し、複数の素材リング５１Ｍを幅方向に間隔ｇ１を隔てて複数配置する配置工程と、窒化処理用のアンモニアガスを、配置工程で配置された複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なり、かつ、外周側のガスの流速Ｖ１が内周側のガスの流速Ｖ２より小さくなる（Ｖ１＜Ｖ２となる）ように、素材リング５１Ｍの幅方向一方側から他方側に流動させる第１のガス流動工程と、幅方向に間隔を隔てる複数の素材リング５１Ｍの間に、図１０中に矢印Ｖ３（以下、流速Ｖ３ともいう）で示すように、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方にガスを流動させる第２のガス流動工程と、を含んでいる。なお、配置工程における複数の素材リング５１Ｍの支持方法については、詳述しないが、例えば配置スペースの周りの複数本の支柱に支持用の突起を一定間隔に設けたり、複数本の支柱に上下に摺動可能に係合するスペーサ（例えば、２つの円錐面を有するそろばん珠状のもの）を介して複数の素材リング５１Ｍの間に所定の間隔を持たせたりすることができる。
【０１０５】
複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにする手段は、ガス窒化槽８０内で複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とで異なるガスの流速Ｖ１、Ｖ２を生じさせるように配置された２種類のファン８１、８２であり、図１０中に示すように、例えば複数の素材リング５１Ｍの下流側に配置されている。
【０１０６】
この場合、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにするだけであるが、複数の素材リング５１Ｍの間に内外のいずれか一方から他方に向かって、例えば図１０中に示すように複数の素材リング５１Ｍの外方側から内方側に向かって窒化用のアンモニアガスを流動させることができる。このようにガスの流動状態が調整される状態では、図１１に示すように、ワークである複数の素材リング５１Ｍの表面近傍のガスの流速（風速）が素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側、および両側端面５１ｃ側の間で相違し得る。
【０１０７】
一方、ガス窒化処理を行う場合、ワーク表面の近傍における風速が大きくなると窒化による硬化層深さが浅くなる傾向があり、図１１に示すように、ワーク表面の近傍の風速が増加すると、ワーク表面の硬さ（Ｈｖ）も低下する傾向となる。
【０１０８】
そこで、上述のように、複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側のガスの流速Ｖ１、Ｖ２をファン８１、８２の排気／送風能力（例えば回転速度）の調整により変化させたり、複数の素材リング５１Ｍの幅方向の間隔ｇ１を調整してガスの流速Ｖ３を変化させたりすることで、それぞれの窒化層である第１窒化層部５２ａ、第２窒化層部５２ｂおよび第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐａ〜Ｐｃを調整することができる。
【０１０９】
そして、例えば耐久疲労の応力集中点付近となる内外一方側、例えば外周面５１ａ側の第１窒化層部５２ａの層厚Ｐａを大きくしてその残留圧縮応力を高めるとともに、第１窒化層部５２ａの層厚Ｐａおよび第２窒化層部５２ｂの層厚Ｐｂのいずれよりも薄い層厚Ｐｃを有する第３窒化層部５２ｃを生成させることができる。
【０１１０】
本実施形態においても、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング５１のそれぞれにおいて、その表面５１ｓに近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層５２より内方側の非窒化部分５１ｄの幅方向両端側の角部５１ｅでは反作用による引張残留応力が生じるため、薄板金属リング５１の内外周面側の第１、第２窒化層部５２ａ、５２ｂの近傍であって薄板金属リング５１の幅方向両端側の第３窒化層部５２ｃの近傍にも位置する非窒化部分５１ｄの幅方向両端側の角部５１ｅにおいて、引張残留応力が高くなり易くなるが、幅方向両端側の第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐｃが縮小されていることにより、薄板金属リング５１の幅方向両端部をエレメント１５との接触に対し要求される耐摩耗必要強さ以上の硬さとしながらも、第３窒化層部５２ｃの圧縮残留応力を低下させることができる。
【０１１１】
したがって、薄板金属リング５１の第１窒化層部５２ａおよび第２窒化層部５２ｂの近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部５２ｃの近傍にも位置する非窒化部分５１ｄの幅方向両端側の角部５１ｅにおいて、引張残留応力が高くなることが抑えられることになり、薄板金属リング５１の幅方向両端部における強度余裕の低下と引張応力の集中とを抑制し、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの耐久性を高めることができる。その結果、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を提供することができる。
【０１１２】
また、本実施形態の金属リングの製造方法においては、窒化処理までの工程を従前と同様な工程としながら、端部側の第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐｃを中央部側の第１、第２窒化層部５２ａ、５２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくするように、窒化処理時のガスの流速（窒化処理の条件）を相違させているので、複数の素材リング５１Ｍの間のガスの流速Ｖ３を変化させるために特別な手段を用いたりすることなく、帯状の薄板金属リング５１の幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を効率よく製造することができる。
【０１１３】
（第５実施形態）
図１２および図１３は、本発明の第５実施形態に係る金属リングおよびその製造方法を示している。なお、本実施形態は、第１、第４実施形態の金属リングおよびその製造方法と類似しているので、第１、第４実施形態と同一または類似する構成要素や工程については、図１〜図４、図９および図１０中の対応する構成要素の符号を用いて説明し、主要部以外の図示は省略する。
【０１１４】
図１２に示す本実施形態の薄板金属リング６１は、無端の帯状体として形成されており、この薄板金属リング６１は、第１実施形態の薄板金属リング１１と同様に、それぞれ周長が互いにわずかに相違する複数種類を一組として入れ子状に内外に積層されて一対の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成するようになっている。
【０１１５】
薄板金属リング６１は、例えばマルエージング鋼により形成されており、図１２に部分拡大断面図で示すように、その帯状体の表面部である外周面６１ａ側、内周面６１ｂ側および幅方向両端面６１ｃ側に窒化層６２を有し、その窒化層６２より内方側に非窒化部分６１ｄを有している。この窒化層６２は、無端の帯状体をなす薄板金属リング６１の外周面６１ａ側に位置する第１窒化層部６２ａと、薄板金属リング６１の内周面６１ｂ側に位置する第２窒化層部６２ｂと、薄板金属リング６１の幅方向両端面６１ｃ（図１２中に片側だけ図示する）側に位置する第３窒化層部６２ｃとによって構成されており、第３窒化層部６２ｃの層厚Ｐｃが第１窒化層部６２ａおよび第２窒化層部６２ｂのいずれの層厚Ｐａ、Ｐｂよりも小さくなっている。
【０１１６】
また、各薄板金属リング６１の窒化層６２は、第３窒化層部６２ｃと第１窒化層部６２ａおよび第２窒化層部６２ｂとの間に表面が湾曲した４つの面取り形状部６２ｄを有しており、第３窒化層部６２ｃの層厚Ｐｃは、面取り形状部６２ｄにおいて第１窒化層部６２ａおよび第２窒化層部６２ｂのうちいずれか一方に近付くほど大きくなっている。また、薄板金属リング６１の各面取り形状部６２ｄの表面の曲率半径は、層厚Ｐａ〜Ｐｃより大きくなっている。さらに、薄板金属リング６１のそれぞれの第１窒化層部６２ａおよび第２窒化層部６２ｂにおける圧縮残留応力が、第３窒化層部６２ｃにおける圧縮残留応力より大きくなっている。
【０１１７】
また、薄板金属リング６１の外周面側に位置する第１窒化層部６２ａにおける圧縮残留応力は、第２窒化層部６２ｂにおける圧縮残留応力により小さくなっている。
【０１１８】
このような薄板金属リング６１を製造する際には、上述の第１実施形態と同様に、ドラムＤＭの成形と、その素材ドラムＤＭに対する焼鈍処理と、その素材ドラムＤＭからの複数の素材リングＲＭの裁断と、バレル研摩と、素材リングＲＭから薄板状に薄くするとともに所定の周長に圧延して素材リング６１Ｍを形成する圧延と、素材リング６１Ｍの圧延歪みを除去し鋼素材を再結晶させる溶体化処理と、素材リング６１Ｍに対する周長調整とを、それぞれ実行する（図４中のドラム成形から周長調整までの各工程の実施に相当する）。ここまでは、上述の第１実施形態の製造方法と同様の工程である。
【０１１９】
本実施形態では、第１実施形態のように周長調整後の素材リング６１Ｍに対し窒化阻害膜を被膜したりすることなく、そのままマルエージング鋼の時効析出処理温度に近い温度でアンモニアガスによりガス窒化する。この点では、第２実施形態と同様である。
【０１２０】
また、本実施形態の製造方法においては、その窒化処理の条件を素材リング６１Ｍの幅方向両端部側と幅方向中央部側とで相違させるようになっており、その点で第４実施形態と同様であるが、次のように相違する。
【０１２１】
すなわち、図１３に示すように、本実施形態の金属リングの製造方法では、窒化処理に際し、複数の素材リング６１Ｍを幅方向に間隔ｇ１を隔てて複数配置する配置工程と、窒化処理用のアンモニアガスを、配置工程で配置された複数の素材リング６１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なり、かつ、外周側のガスの流速Ｖ１が内周側のガスの流速Ｖ２より大きくなる（Ｖ１＞Ｖ２となる）ように、素材リング６１Ｍの幅方向一方側から他方側に流動させる第１のガス流動工程と、幅方向に間隔を隔てる複数の素材リング６１Ｍの間に、図１３中に矢印Ｖ４（以下、流速Ｖ４ともいう）で示すように、複数の素材リング６１Ｍの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方にガスを流動させる第２のガス流動工程と、を含んでいる。
【０１２２】
ここで、複数の素材リング６１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにする手段は、ガス窒化槽８０内で複数の素材リング６１Ｍの外周側と内周側とで異なるガスの流速Ｖ１、Ｖ２を生じさせるように配置された２種類のファン８３、８４であり、図１３中に示すように、例えば複数の素材リング６１Ｍの下流側に配置されている。
【０１２３】
この場合、複数の素材リング６１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにするだけであるが、複数の素材リング６１Ｍの間に内外のいずれか一方から他方に向かって、例えば図１３中に示すように複数の素材リング６１Ｍの内方側から外方側に向かって窒化用のアンモニアガスを流動させることができる。このようにガスの流動状態が調整される状態では、ワークである複数の素材リング６１Ｍの表面近傍のガスの流速（風速）が素材リング６１Ｍの外周面６１ａ側、内周面６１ｂ側、および両側端面６１ｃ側の間で相違し得る。
【０１２４】
一方、第４実施形態について上述したように、ガス窒化処理を行う場合、ワーク表面の近傍における風速が大きくなると窒化による硬化層深さが浅くなる傾向があり、ワーク表面の近傍の風速が増加すると、ワーク表面の硬さ（Ｈｖ）も低下する。そこで、上述のように、複数の素材リング６１Ｍの外周面６１ａ側、内周面６１ｂ側および幅方向両端面６１ｃ側のガスの流速Ｖ１、Ｖ２をファン８３、８４の排気／送風能力を調整して変化させたり、複数の素材リング６１Ｍの間の間隔ｇ１を調整してガスの流速Ｖ４を変化させたりすることで、それぞれの窒化層である第１窒化層部６２ａ、第２窒化層部６２ｂおよび第３窒化層部６２ｃの層厚Ｐａ〜Ｐｃを調整することができる。
【０１２５】
したがって、例えば無段変速機１の伝動ベルト２を構成するエレメント１５との接触点付近となる内周面６１ｂ側の第２窒化層部６２ｂの層厚Ｐｂを大きくしてその耐力を向上させることができるとともに、第１窒化層部６２ａの層厚Ｐａおよび第２窒化層部６２ｂの層厚Ｐｂのいずれよりも薄い層厚Ｐｃを有する第３窒化層部６２ｃを生成させることができる。
【０１２６】
本実施形態においても、積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを構成する複数の薄板金属リング６１のそれぞれにおいて、その表面６１ｓに近付くほど大きい周方向の圧縮残留応力が生じ、窒化層６２より内方側の非窒化部分６１ｄの幅方向両端側の角部６１ｅでは反作用による引張残留応力が生じる状態となるため、薄板金属リング６１の内外周面側の第１、第２窒化層部６２ａ、６２ｂの近傍であって薄板金属リング６１の幅方向両端側の第３窒化層部６２ｃの近傍にも位置する非窒化部分６１ｄの幅方向両端側の角部６１ｅにおいて、引張残留応力が高くなり易くなるが、幅方向両端側の第３窒化層部６２ｃの層厚Ｐｃが縮小されていることにより、薄板金属リング６１の幅方向両端部をエレメント１５との接触に対し要求される耐摩耗必要強さ以上の硬さとしながらも、第３窒化層部６２ｃの圧縮残留応力を低下させることができる。
【０１２７】
したがって、薄板金属リング６１の第１窒化層部６２ａおよび第２窒化層部６２ｂの近傍であって幅方向両端側の第３窒化層部６２ｃの近傍にも位置する非窒化部分６１ｄの幅方向両端側の角部６１ｅにおいて、引張残留応力が高くなることが抑えられることになり、薄板金属リング６１の幅方向両端部における強度余裕の低下と引張応力の集中とを抑制し、帯状の積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒの耐久性を高めることができる。その結果、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、耐久性に優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を提供することができる。
【０１２８】
また、本実施形態の金属リングの製造方法においては、第４実施形態と同様に、窒化処理までの工程を従前と同様な工程としながら、端部側の第３窒化層部６２ｃの層厚Ｐｃを中央部側の第１、第２窒化層部６２ａ、６２ｂの層厚Ｐａ、Ｐｂより小さくするように、窒化処理時のガスの流速（窒化処理の条件）を相違させているので、帯状の薄板金属リング６１の幅方向両端部における強度余裕の低下および引張応力の集中を抑えた耐久性の優れた積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒおよび伝動ベルト２を効率よく製造することができる。
【０１２９】
（第６実施形態）
図１４は、本発明の第６実施形態に係る金属リングの製造方法を示している。
【０１３０】
なお、本実施形態の製造方法により製造される金属リングは、第４実施形態の薄板金属リング５１と略同様のものとなるので、以下の説明においては、第４実施形態の素材リング５１Ｍを用いて窒化処理を行うものとし、第４実施形態の製造方法との相違点について説明する。
【０１３１】
本実施形態の金属リングの製造方法では、窒化処理に際し、複数の素材リング５１Ｍを幅方向に間隔ｇ２を隔てて複数配置する配置工程と、窒化処理用のアンモニアガスを、配置工程で配置された複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なり、かつ、外周側のガスの流速Ｖ１が内周側のガスの流速Ｖ２より小さくなる（Ｖ１＜Ｖ２となる）ように、素材リング５１Ｍの幅方向一方側から他方側に流動させる第１のガス流動工程と、幅方向に間隔を隔てる複数の素材リング５１Ｍの間に、図１４中に矢印Ｖ５（以下、流速Ｖ５ともいう）で示すように、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とのうちいずれか一方から他方にガスを流動させる第２のガス流動工程と、を含んでいる。
【０１３２】
ここで、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにする手段は、ガス窒化槽８０内で複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とで異なるガスの流速Ｖ１、Ｖ２を生じさせるように配置された２種類のファン８５、８６であり、図１４中に示すように、例えば複数の素材リング５１Ｍの上流側に配置されている。
【０１３３】
この場合、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２が異なるようにするだけであるが、複数の素材リング５１Ｍの間に内外のいずれか一方から他方に向かって、例えば図１４中に示すように複数の素材リング５１Ｍの内方側から外方側に向かって窒化用のアンモニアガスを流速Ｖ５で流動させることができる。このようにガスの流動状態が調整される状態では、ワークである複数の素材リング５１Ｍの表面近傍のガスの流速が素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側、および両側端面５１ｃ側の間で相違し得る。また、上述したように、ガス窒化処理を行う場合、ワーク表面の近傍における風速が大きくなると窒化による硬化層深さが浅くなる傾向があり、ワーク表面の近傍の風速が増加すると、ワーク表面の硬さも低下する。そこで、上述のように、複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側のガスの流速Ｖ１、Ｖ２をファン８５、８６の送風能力を調整して変化させたり、複数の素材リング５１Ｍの間の間隔ｇ２を調整してガスの流速Ｖ５を変化させたりすることで、それぞれの窒化層である第１窒化層部５２ａ、第２窒化層部５２ｂおよび第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐａ〜Ｐｃを調整することができる。
【０１３４】
本実施形態においては、さらに、複数の素材リング５１Ｍの配置工程において、複数の素材リング５１Ｍを幅方向に間隔ｇ２を隔てて整列させて配置するととともに、第２のガス流動工程において、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とのうちいずれか一方、例えば複数の素材リング５１Ｍの内周側にガスの流動方向を調整する複数の環状の羽板８７をガス流動方向に間隔ｇ２を隔てて配置し、流速Ｖ２（＞Ｖ１）のアンモニアガスの一部に複数の素材リング５１Ｍの内周側から外周側（外周側と内周側とのうちいずれか他方）に向かう流速Ｖ５の第２のガス流動を生じさせる。
【０１３５】
したがって、複数の素材リング５１Ｍの両側端面５１ｃ側のガスの流速を十分に高めることができ、第１窒化層部５２ａの層厚Ｐａおよび第２窒化層部５２ｂの層厚Ｐｂのいずれよりも薄い層厚Ｐｃを有する第３窒化層部５２ｃを生成させることができる。
【０１３６】
本実施形態においても、第１、第４実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１３７】
しかも、本実施形態においては、第２のガス流動の速度や方向を羽板８７によって的確に調整できるので、複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側の窒化層の層厚Ｐａ〜Ｐｃを的確に調整することができる。
【０１３８】
（第７実施形態）
図１５は、本発明の第７実施形態に係る金属リングの製造方法を示している。
【０１３９】
なお、以下に述べる各実施形態の製造方法により製造される金属リングは、第４実施形態の薄板金属リング５１と略同様のものとなり、その製造方法は第６実施形態と類似するものであるので、以下の説明においては、第４実施形態の素材リング５１Ｍを用いて窒化処理を行うものとし、第４、第６実施形態の製造方法との相違点について説明する。
【０１４０】
本実施形態の金属リングの製造方法においても、第６実施形態と同様に、配置工程と、第１のガス流動工程と、第２のガス流動工程と、を順次実行する。また、ガス窒化槽８０内で複数の素材リング５１Ｍの上流側に２種類のファン８５、８６が配置される。
【０１４１】
したがって、図１５中に示すように複数の素材リング５１Ｍの内方側から外方側に向かって窒化用のアンモニアガスを流動させることができる。また、上述のように、複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側のガスの流速Ｖ１、Ｖ２をファン８５、８６の排気／送風能力を調整して変化させたり、複数の素材リング５１Ｍの間の間隔ｇ２を調整して複数の素材リング５１Ｍの間を通るガスの流速Ｖ６を変化させたりすることで、それぞれの窒化層である第１窒化層部５２ａ、第２窒化層部５２ｂおよび第３窒化層部５２ｃの層厚Ｐａ〜Ｐｃを調整することができる。
【０１４２】
本実施形態においては、さらに、第２のガス流動工程において、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とのうちいずれか一方、例えば複数の素材リング５１Ｍの内周側にアンモニアガスおよび窒素ガスを放射外方向に向かって噴射する複数の噴射ノズル８８を、ガス流動方向に間隔ｇ２を隔てて配置し、隣り合う複数の素材リング５１Ｍの間であって複数の素材リング５１Ｍの内周側から外周側に向かう第２のガス流動を生じさせる。
【０１４３】
したがって、複数の素材リング５１Ｍの両側端面５１ｃ側のガスの流速を十分に高めることができ、第１窒化層部５２ａの層厚Ｐａおよび第２窒化層部５２ｂの層厚Ｐｂのいずれよりも薄い層厚Ｐｃを有する第３窒化層部５２ｃを生成させることができる。
【０１４４】
本実施形態においても、第６実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１４５】
しかも、本実施形態においては、第２のガス流動の速度や方向を複数の噴射ノズル８８によって的確に調整できるので、複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側の窒化層の層厚Ｐａ〜Ｐｃを的確に調整することができる。
【０１４６】
なお、複数の噴射ノズル８８は、複数の素材リング５１Ｍの半径方向に向けられてもよいし、その半径方向に対し周方向または／および軸方向に傾斜していてもよい。また、複数の噴射ノズル８８を、複数の素材リング５１Ｍに沿って旋回させてもよい。
【０１４７】
（第８実施形態）
図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明の第７実施形態に係る金属リングの製造方法を示している。
【０１４８】
本実施形態の金属リングの製造方法においては、図１６Ａに示すように、窒化処理に際し、複数の素材リング５１Ｍを幅方向に間隔ｇ３を隔てて配置するとともに、図１６Ｂに示すように、複数の素材リング５１Ｍを互いに径方向にずれるよう配置中心に対し偏心させるとともにその偏心方向を相互に異ならせるようにして、複数の素材リング５１Ｍが重なる領域を最小にしている。
【０１４９】
このようにしても、隣り合う素材リング５１Ｍ同士の間隔ｇ３の隙間空間におけるアンモニアガスの淀みをなくして、その流速Ｖ７を高めることができる。
【０１５０】
さらに、専ら複数の素材リング５１Ｍの内方側から外方側にアンモニアガスが流出し、部分的に複数の素材リング５１Ｍの外方側から内方側にアンモニアガスが流出する状態となるが、複数の素材リング５１Ｍの内周面５１ｂの近傍におけるアンモニアガスの流速Ｖ２が複数の素材リング５１Ｍの外周面５１ａの近傍におけるアンモニアガスの流速Ｖ１より大きくなる状態で、流速Ｖ１、Ｖ２とそれらの速度差を調整することで、第１窒化層部５２ａの層厚Ｐａおよび第２窒化層部５２ｂの層厚Ｐｂのいずれよりも薄い層厚Ｐｃを有する第３窒化層部５２ｃを生成させることができる。
【０１５１】
したがって、本実施形態においても、第４実施形態と略同様な効果を期待できる。
【０１５２】
また、本実施形態においても、複数の素材リング５１Ｍの外周側と内周側とでガスの流速Ｖ１、Ｖ２およびこれらの速度差を調整することで、第２のガス流動を生じさせるための特別な手段を用いることなく、複数の素材リング５１Ｍの幅方向両端面の近傍のガスの流速Ｖ４を変化させることができ、複数の薄板金属リング５１の外周面５１ａ側、内周面５１ｂ側および幅方向両端面５１ｃ側の窒化層５２の層厚Ｐａ〜Ｐｃを調整することができる。
【０１５３】
なお、上述の各実施形態においては、伝動ベルト２を図２に示したようなエレメント１５の両側に差し込まれるようなものとしたが、幅方向中央部に外遊側に開く凹部を有するようなエレメントに組み付けられるものであってもよいし、エレメント形状が特に限定されるものではない。また、上実施形態では、薄板金属リング１１、３１、４１、５１、６１のいずれかを多数枚積層した積層体金属リング１０Ｌ、１０Ｒを例示したが、その積層枚数が多数枚でなく、２枚となる帯状の金属リング、あるいは積層されずに使用される帯状の金属リングにも、本発明は適用可能である。
【０１５４】
さらに、材料となる鋼板材料の種類や窒化処理用のガスの種類が特に限定されるものでないことはいうまでもない。
【０１５５】
以上説明したように、本発明に係る金属リングおよびその製造方法は、金属リングあるいはその金属リングを構成する複数の薄板金属リングのそれぞれの両面側の第１、第２窒化層部に対し幅方向両端側の第３窒化層部の層厚を小さくすることで、非窒化部分の幅方向両端側の角部における引張残留応力が高くなるのを抑制するようにしているので、幅方向両端部における強度余裕の低下および引張強度の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを提供することができ、しかも、端部側の窒化層部の層厚を中央部側の窒化層部の層厚より小さくするように両窒化層部を生成させるための条件あるいは処理後の加工条件を相違させているので、金属リングの幅方向両端部における強度余裕の低下および引張強度の集中を抑えた耐久性の優れた金属リングを効率よく製造することができるという効果を奏するものであり、多数のエレメントが積層状態で組み付けられることによって無段変速機用の伝動ベルトを構成するのに好適な金属リングおよびその製造方法全般に有用である。
【符号の説明】
【０１５６】
１  無段変速機（ベルト式無段変速機）
２  伝動ベルト
４  プライマリプーリ
５  セカンダリプーリ
１０Ｌ、１０Ｒ  積層体金属リング
１１、３１、４１、５１、６１  薄板金属リング
１１Ｍ、  ３１Ｍ、４１Ｍ、５１Ｍ、６１Ｍ  素材リング
１１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ  外周面
１１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ  内周面
１１ｃ、３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、６１ｃ  幅方向両端面
１１ｄ、３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ、６１ｄ  非窒化部分
１１ｅ、３１ｅ、４１ｅ、５１ｅ、６１ｅ  角部
１１ｓ、３１ｓ、４１ｓ、５１ｓ、６１ｓ  表面
１２、３２、４２、５２、６２  窒化層
１２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ  第１窒化層部
１２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ  第２窒化層部
１２ｃ、３２ｃ、４２ｃ、５２ｃ、６２ｃ  第３窒化層部
１２ｄ、３２ｄ、４２ｄ、５２ｄ、６２ｄ  面取り形状部
１５  エレメント
１６Ａ、１６Ｂ  ロール
１７  窒化阻害膜
１８  研削ブラシ
８０  ガス窒化槽
８１、８２、８３、８４、８５、８６  ファン
８７  羽板
８８  噴射ノズル
ｇ１、ｇ２、ｇ３  間隔
Ｌ１  濃化層
Ｌ２  欠乏層
Ｌ３ａ  酸化膜
Ｌ３ｃ  酸化膜（窒化阻害物質）
Ｍｃ  表層部分
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ  層厚（硬化層深さ）
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７  流速
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2011135624.tif 000018
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
2011135624.tif 000021
【図１８Ａ】
2011135624.tif 000022
【図１８Ｂ】
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【国際調査報告】
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